基于空气扩散阴极的电-Fenton 处理 Benzophenone-4 溶液：一种可持续的去除方法
化学物理
2025-05-22 v1
摘要
本文报道了利用电-Fenton 过程对 Benzophenone-4 (BP-4) 的高效降解和 mineralization 的研究。BP-4 是一种广泛用于 UV 滤光剂，可能具有致病酵素作用。本文优化了关键操作参数，包括 pH、电流密度、Fe2+ 用量和初始污染物浓度。在 pH=3.0 时获得最佳性能。在 20 mA cm-2、0.75 mM Fe2+ 的最佳条件下，BP-4 的完全降解时间分别为：1-2.5 mg L-1 时 2 分钟，5 mg L-1 时 3 分钟，10 mg L-1 时 4 分钟，20 mg L-1 时 5 分钟，40 mg L-1 时 7 分钟。对于 1 mg L-1 的低浓度，实现总 mineralization；对于浓度更高的 40 mg L-1， mineralization 率在 77%~90% 之间。反应遵循伪一级动力学，伪一级速率常数为 0.641 min-1（40 mg L-1），单位汞染物消除能耗为 0.261 kWh (g TOC)-1。用 TBA 进行的活性自由基淬灭实验确认，吸附在 BDD(.OH) 上的物理吸附 .OH 以及均匀 .OH 是主要的氧化剂。持久的羧酸副产物以 Fe3+ 络合物形式存在，180 分钟后仍为唯一残留物，可被生物降解。该过程在宽广的 BP-4 浓度范围内表现出高效，为从污染水中去除 BP-4 提供了可行方案。
引用
@article{arxiv.2505.15713,
title = {Electro-Fenton treatment of benzophenone-4 solutions: A sustainable approach for its removal using an air-diffusion cathode},
author = {Caio Machado Fernandes and Enric Brillas and Mauro C. Santos and Sergi Garcia-Segura},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.15713},
year = {2025}
}